JPH0323614A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサおよびその製造方法

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JPH0323614A
JPH0323614A JP1158693A JP15869389A JPH0323614A JP H0323614 A JPH0323614 A JP H0323614A JP 1158693 A JP1158693 A JP 1158693A JP 15869389 A JP15869389 A JP 15869389A JP H0323614 A JPH0323614 A JP H0323614A
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青島 洋一
Kenji Kuranuki
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、導電性高分子を固体電解質とした固体電解コ
ンデンサおよびその製造方法に関するものである○ 従来の技術 近年、電子機器の電源回路の高周波化にともない、そこ
に用いられる電解コンデンサについても高周波特性の優
れたものが要求されている。これに対して、高周波領域
での低インピーダンスを実現するために、電解重合によ
シ得られる高電導度の導電性高分子を固体電解質として
用いた固体電解コンデンサが提案されている。
導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデ
ンサでは、絶縁体である陽極化成皮膜上に導電性高分子
層を形成する方法として、陽極化成皮膜上に金属酸化物
や化学酸化重合導電性高分子膜を形し、これを電極とし
て電解重合を行う方法が提案されている。すなわち (1〉  弁金属よりなる陽極箔の表面に陽極化成皮膜
を形成し、かつこの陽極化成皮膜上には酸化剤を用いて
ピロールなどの化学酸化重合導電性高分子膜を形成し、
そしてこの化学酸化重合導電性高分子膜に導電体を接触
あるいは1111m以内の距離に配置して、前記導電体
を陽極として電解重合する方法。(特開昭64−326
19号公報)(2)弁金属よりなる陽極箔の表面に陽極
化成皮膜を形成し、かつこの陽極化成皮膜上に酸化剤を
用いてピロールなどの化学酸化重合導電性高分子膜を形
成し、そして前記弁金属よりなる陽極箔の端部を切断し
て金属部を露出させ、この露出した金属部分から電解重
合を行う方法。(特開昭64−32620号公報) (3)弁金属よシなる陽極箔の表面に陽極化成皮膜を形
成し、かつこの陽極化成皮膜上の一部に導電性物質を重
合の開始点として設け、化成皮膜上に析出・生長させる
。実施例では、ポリエステルフィルムの上に金属を蒸着
した導電フィルムを、化成皮膜の外周部(化成皮膜の全
面積の0.001〜60優)に設け、そこを重合の開始
点として電解重合を行う方法(特開昭62−32620
号公報)である。
以上の例では、複数個の素子に同時に電解重合高分子膜
を形成しようとする場合については特に言及されていな
いが、(1) . (3)の方法では、第8図に示すよ
うに、重合液1中で、個々の弁金属よシなる陽極体2 
( (3)の場合には弁金属よ9なる陽極体に設けられ
た重合開始点,)ごとに給電用の電極(以下重合電極と
称す)3を接触させて、この重合電極3を正極とし、か
つ重合陰極4との間に電圧を印加して電解重合を行う構
成、(2)の方法では、第9図に示すように、弁金属よ
うなる陽極体2そのものを正極とし、電圧を印加して重
合を行う構成が必要である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、第8図に示した上記従来の(1),(3
)の方法では、コンデンサ素子1個1個に重合電極3を
用意し、それを個々の弁金属よシなる陽極体2ごとに接
触させるという煩雑な工程が必要であう%また0)にお
いても重合開始点への給電が個別に必要であう、しかも
(3)では導電性物質のごく近傍に電解重合膜が生長す
るが、弁金属よりなる陽極体2を大面積にした場合には
、化成皮膜全体に電流を印加できず、その結果、電解重
合膜を生長させることができないという欠点があり、量
産化が困難である。
また、第9図に示した上記従来の(2)の方法は、比較
的容易に複数個の素子に電解重合高分子膜を形成できる
という利点はあるものの、弁金属よりなる陽極体2の陽
極化成皮膜欠陥部(金属露出部分)と、陰極となる導電
性高分子層が接触するため、製品の漏れ電流が大きい,
耐圧が低いなどの致命的な欠点があb1高信頼性の固体
電解コンデンサを得ることは困難である。
さらに上記従来の(1) . (2)の方法では、化学
酸化重合導電性高分子膜を形成するために、酸化剤とし
てハロゲン,金属ハロゲン化物,プロトン酸,過酸化物
を用いるため、陽極化成皮膜に及ぼすダメージが大きく
、その結果、低い漏れ電流.高耐圧の固体電解コンデン
サを得ることは難しい。
本発明はこのような課題を解決するもので、特性,信頼
性に優れ、かつ量産化に適した固体電解コンデンサおよ
びその製造方法を提供することを目的とするものである
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、弁金属よシなる櫛
型の陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成し、かつ前記陽
極体の突起部に金属酸化物を島状または層状に均一に付
着させ、さらに前記金属酸化物層の上に貼υつけた絶縁
物層と導電体部からなる導電性テープを用いて前記陽極
体の突起部に導電性高分子膜を電解重合によシ形成し、
その後、前記陽極体の突起部を個別に切断して1個のコ
ンデンサ素子を構成するようにしたものである。
作用 上記した本発明によれば、陽極化成皮膜の表面に金属酸
化物層を設け、この金属酸化物層を電極として電圧を印
加し、電解重合を行うようにしているため、陽極箔の欠
陥部と陰極となる導電性高分子層が接触するということ
はなくなう、その結果、特性.信頼性に優れた固体電解
コンデンサを得ることができる。また、弁金属ようなる
櫛型の陽極体に設けられた絶縁物層と導電体部からなる
導電性テープを用いて導電性高分子膜を電解重合すると
いう工法によυ、容易に複数個のコンデンサ素子を同時
に電解重合できるため、量産性が大幅に向上する。
実施例 以下、本発明の一実施例を第1図〜第7図にもとづいて
説明する。
第1図aおよび第1図bは、本発明の固体電解コンデン
サを製造するための電解重命槽の構成を示した正面図お
よび側面図である。第2図は切断前の弁金属よりなる陽
極体の状態を示したものである。弁金属よシなる陽極体
11としてはアルミニウム箔(厚さ90μm)を用い、
その表面を電気化学的に粗面化し、そして化成電圧35
vで陽極化成皮膜を形成し、その後、絶縁物層12aと
導電体部12bからなる導電性テーデ12を貼b、そし
て第3図に示すような突起部13を複数個有する櫛形状
に切断した。また突起部130寸法は5mmX10mm
とした。なお、切断面に陽極酸化皮膜を形成するため、
打ち抜き後に再度陽極酸化処理を行った。また弁金属よ
シなる櫛型の陽極体11の形状としては矩形状の例を示
したが、その形状および寸法はこれに限定されるもので
はない。
第4図は、弁金属よ9なる櫛型の陽極体11の突起部1
3に金属酸化物として二酸化マンガン層14を付着させ
た状態を示したものである。この二酸化マンガン層14
は、比重1.3の硝酸マンガン水溶液中に突起部13を
所定部分筐で浸漬した後、205℃で6分間の熱分解に
よシ形成した。
以上のようKして用意された弁金属ようなる陽極体11
と導電性テーデ12を用いて、第1図に示すように、弁
金属よシなる陽極体11の突起部13の二酸化マンガン
層14を付着させた部分および導電性テープ12の一部
を、重合液16(ピロール0.9モル/リットル,トリ
イソデロビルナフタレンスルホネート0.5モル/リッ
トル水溶液)中に浸漬した。そして電解重合は重合電極
である導電性テープ12を正極として重合陰極16との
間に5vの定電圧を10分間印加して行った。この重合
は、突起部130表面で、導電性テープ12から開始さ
れ、6〜8分で二酸化マンガン層14の全体に導電性高
分子膜17が形成された。
そしてこの導電性高分子膜17を形成した後、第6図a
,bに示すように、導電性高分子膜17の所定の部分に
カーボン塗料層18および銀塗料層19を形成し、突起
部13を図中に示した切断箇所で個別に切断して1個の
コンデンサ素子とし、そして第6図に示すように陰極リ
ード2oを半田付けによシ接合した。!た陽極リード2
1は弁金属よυなる陽極体11の二酸化マンガン層14
および導電性高分子膜17の付着していない部分に溶接
によシ接合した。
第T図は本発明の一実施例における固体電解コンデンサ
の外観斜視図を示したもので、外装材18としてはエポ
キシ樹脂を用い、粉体塗装法により外装した。
第1表は本発明の一実施例にかける固体電解コンデンサ
の静電容量,損失角の正接,漏れ電流(10v印加,2
分値),耐圧(10V/1分電圧上昇時の製品破壊電圧
)の初期特性を示したもので、比較のため、従来例1と
して本実施例で示した二酸化マンガン層140代わbに
、陽極酸化皮膜上にピロールの化学酸化重合導電性高分
子膜を形戒したものの初期特性と、従来例2として本実
施例で示した二酸化マンガン層130代わbに、陽極酸
化皮膜上にピロールの化学酸化重合導電性高分子膜を形
成し、さらに弁金属よりなる陽極体の突起部の先端を切
断して金属部を露出させ、この露出した金属部分から電
解重合を行ったものの初期特性を示した。なお、化学酸
化重合の酸化剤としては過硫酸アンモニウムを珀いた。
第1表 上記第1表からも明らかなように、本発明による固体電
解コンデンサは、漏れ電流が小さく、かつ製品耐圧が高
いという特長を持っておシ、さらに、弁金属よルなる櫛
型の陽極体11とテープ状の重合電極を用いた工法によ
り、同時に複数個のコンデンサ素子を電解重合するとい
う作業が容易に行える。
なお、上記実施例では導電性高分子としてビロールを用
いたものについて説明したが、チオフェン,フランおよ
びそれらの誘導体でも同様に実施できる。また、支持電
解質としてはトリイソデロビルナフタレンスルホネート
について説明したが、これに限定されるものではない。
また、弁金属ようなる陽極体としてアルミニウムを用い
た実施例を示したが、タンタル.チタンなどでも適用で
きるものである。
発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように本発明によれば、
弁金属ようなる櫛型の陽極体に絶縁物層と導電体部から
なる導電性テープを貼りつけて導電性高分子膜を電解重
合するという工法を採用しているため、複数個のコンデ
ンサ素子の電解重合を同時に行うことができ、その結果
、量産性を大幅に向上させることができる。1た、前記
櫛型の陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成し、かつ陽極
体に複数個設けた突起部に金属酸化物層を設け、この金
属酸化物層を電極として電圧を印加し電解重合を行うよ
うにしているため、陽極箔欠陥部と陰極となる導電性高
分子層が接触することはなくなり、その結果、漏れ電流
が小さく、かつ高耐圧で信頼性の高いコンデンサを得る
ことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の固体電解コンデンサを製造
するための電解重合槽の構成を示したもので、aは正面
図、bは側面図、第2図は切断する前の弁金属ようなる
櫛型の陽極体に導電性テープを貼りつけた状態を示す正
面図、第3図および第4図は同櫛型の陽極体の形状を示
す正面図、第5図は同櫛型の陽極体に導電性高分子膜,
カーポン塗料,銀塗料層を積層した状態を示したもので
、aは縦断面図、bは側断面図、第6図はコンデンサ素
子個体からリードを引き出した状態を示す縦断面図、第
7図は固体電解コンデンサの外観斜視図、第8図および
第9図は従来における電解重合槽の構戒を示す模式図で
ある。 11・・・・・・櫛型の陽極体、12・・・・・・導電
性テープ、121L・・・・・・絶縁物層、12b・・
・・・・導電体部、13・・・・・・突起部、14・・
・・・・二酸化マンガン層、15・・・・・・重合液、
16・・・・・・重合陰極、17・・・・・・導電性高
分子膜、18・・・・・・カーボン塗料層、9・・・・
・・銀塗料層、2o・・・・・・陰極リード、21・・
・・・・陽極リード。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)弁金属により構成され、かつ突起部を複数個有す
    る櫛型の陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成し、かつ前
    記陽極体の突起部に金属酸化物を島状または層状に均一
    に付着させ、さらに前記金属酸化物層の上に貼りつけた
    絶縁物層と導電体部からなる導電性テープを用いて前記
    陽極体の突起部に導電性高分子膜を電解重合により形成
    し、その後、前記陽極体の突起部を個別に切断して1個
    のコンデンサ素子を構成することを特徴とする固体電解
    コンデンサ。
  2. (2)金属酸化物がマンガン酸化物である特許請求の範
    囲第1項記載の固体電解コンデンサ。
  3. (3)導電体部がステンレス、クロム、ニッケルなどか
    ら選ばれる陽極酸化性のない金属またはインジウム−錫
    酸化物、酸化鉛などの導電性の金属酸化物により構成さ
    れた特許請求の範囲第1項記載の固体電解コンデンサ。
  4. (4)絶縁物層が耐熱性を有する粘着材である特許請求
    の範囲第1項記載の固体電解コンデンサ。
  5. (5)導電性高分子膜はピロール、チオフェン、フラン
    のいずれか一つ、またはそれらの誘導体の少なくとも一
    つを繰り返し単位として有することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の固体電解コンデンサ。
  6. (6)弁金属により構成され、かつ突起部を複数個有す
    る櫛型の陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成する工程と
    、前記陽極体の突起部に金属酸化物を島状または層状に
    均一に付着させる工程と、前記金属酸化物層の上に貼り
    つけた絶縁物層と導電体部からなる導電性テープを用い
    て絶縁物層を介して導電体部を設ける工程と、前記導電
    性テープを用いて前記陽極体の突起部に導電性高分子膜
    を電解重合により形成する工程と、前記陽極体の突起部
    を個別に切断して1個のコンデンサ素子を構成する工程
    とを備えたことを特徴とする固体電解コンデンサの製造
    方法。
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